[发明专利]混凝土的二氧化碳养护方法及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土养护工艺，特别系指一种利用二氧化碳养护混凝土的方法及工艺。

技术背景

为了缩短生产周期，混凝土制品通常在成型后采用蒸汽养护。然而蒸汽养护消耗大量能源，增加了制品的成本，据测算，一个尺寸20×20×40厘米的普通集料混凝土砌块和轻集料混凝土砌块蒸汽养护时的能耗分别为2300千焦和2500千焦。而且在养护过程中，热膨胀、温度梯度、混凝土化学减缩和收缩在短时期内的发展、钙矾石延时形成等因素往往会导致混凝土开裂，影响混凝土制品质量。Patel等的研究发现当混凝土养护温度超过85℃时，混凝土基体中出现明显的微裂缝并形成网络。

用二氧化碳来养护石灰基材料已有近千年的历史。然而直到上世纪60年代，人们发现水硬性和非水硬性的硅酸钙都能和二氧化碳快速反应并在很短时期内获得较高的强度。用C₃S和小于0.18的水胶比而压制成型的圆柱体砂浆，在二氧化碳压力为4bar时，其抗压强度在3分钟内就可以达到14MPa。随后，有数篇文献报导了将超临界二氧化碳与水泥一起拌和来进行二氧化碳养护。二氧化碳养护混凝土技术，主要是利用二氧化碳能与水泥的熟料成分间发生的化学反应而引起水泥和混凝土硬化以及产生迅速强度发展，而且由于其主要反应产物碳酸钙的稳定性较好，从而能使得二氧化碳养护的混凝土具有较好的尺寸稳定性。同时与蒸汽养护混凝土相比，利用二氧化碳养护混凝土能降低能耗、改善混凝土的性能。但采用如此低的水胶比需用很高的压力来成型，因此，在工业上的应用受到很大的限制；另外，采用超临界二氧化碳对混凝土进行养护，也很难应用于实际工程中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺方法简单、养护效果好、可有效缩短混凝土养护周期、降低养护费用、减少混凝土养护过程干缩量、提高混凝土制品尺寸精度的混凝土的二氧化碳养护方法及工艺。

本发明----混凝土的二氧化碳养护方法是采用下述方案实现的：将新拌混凝土成型、拆模，将拆模后的制品预养护，混凝土的水灰比应控制在0.22～0.4之间。如使用较低的水灰比，须采用压制或震动成型，压制或震动成型的制品在成型后立即就能脱模。当水灰比较高时，混凝土就须用浇铸方法进行成型，等到浇铸的制品具有一定强度时，才能进行脱模将预养护后的制品进行二氧化碳养护。

本发明----混凝土的二氧化碳养护工艺是采用下述方案实现的：将新拌混凝土成型、拆模，将拆模后的制品置于相对湿度在35-70％的环境中预养护至少30分钟，将预养护后的制品置于真空度在-0.03兆帕以下、二氧化碳气体的浓度大于5％的环境中养护至少15分钟后成型。

本发明由于采用上述工艺方法，具有以下特点：

1、本发明采用预养护使混凝土制品失去部分水，一方面使得二氧化碳较易进入制品中，另一方面造成合适的潮湿度环境，因而二氧化碳能与水泥中的熟料发生迅速的化学反应，生成稳定性很高的碳酸钙，为此混凝土在几分钟至几个小时内就具有较高的强度，同时使二氧化碳养护的混凝土又具有较好的稳定性。例如，混凝土砌块的干缩较大，采用混凝土砌体的承重墙或填充墙容易出现开裂和渗漏。混凝土砌体收缩过大严重影响了其作为墙体材料的应用。二氧化碳养护能够明显降低混凝土的收缩，提高尺寸稳定性，有利于混凝土砌块墙体的推广和应用。

2、大规模采用二氧化碳养护混凝土，可有效利用废弃的二氧化碳气体，减少温室气体排放量，对保护环境、扼制温室效应的发生，具有积极的促进作用。

3、二氧化碳养护由于反应产物为碳酸钙，从而降低了混凝土中pH值，为耐碱性差或不耐碱的玻璃纤维等材料在混凝土中广泛应用创造了条件；促进混凝土质量水平的提高和产品升级以及技术水平的提高。

综上所述：本发明具有工艺方法简单、养护效果好、可有效缩短混凝土养护周期、降低养护费用、减少混凝土养护过程干缩量、提高混凝土浇铸尺寸精度、有效固化二氧化碳气体，具有重大的经济和社会效益，是一种既节能环保又可有效提高混凝土质量的混凝土养护方法，适于工业化大生产。

附图说明

附图1为本发明----混凝土的二氧化碳养护方法流程图。

附图2为混凝土的二氧化碳养护与蒸汽养护后砌块干缩测试曲线图。

见图2，对二氧化碳和蒸汽养护后的砌块按照ASTM C426标准进行测试，干缩测量试样尺寸为10×275×2.5厘米，干缩测试曲线图表明二氧化碳养护的砌块的干缩值比蒸汽养护的砌块的干缩值明显要小。

具体实施例